张鹏，武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室副研究员、硕士生导师，本硕博士均在武汉大学完成，专业领域为大地测量学。2016年，张鹏在武汉大学入站博士后，2018年至今受聘为特聘副研究员，从事室内定位及移动医疗的研究。在《Information Fusion》《IEEE Internet of Things Journal》《Mechanical Systems and Signal Processing》等传感器和导航领域权威期刊发表SCI论文23篇。主持国家自然科学基金、国家重点研发计划课题、博士后基金、湖北省国际合作基金、湖北省自然基金以及加拿大科学工程研究会基金项目等项目9项。
张鹏博士注重研究技术和成果的实际应用，在移动医疗领域研发高精度步态分析系统以及胶囊机器人定位系统，获得发明专利5项，开发的室内导航数据库建立系统成功应用于广东小天才的室内定位系统，与国内最大胶囊机器人厂商安翰公司合作开发胶囊机器人定位系统，服务千万用户。在学生指导方面，指导国家级、双一流大创项目4个,3次指导学生获得国际室内定位比赛冠军，1次获得中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛金奖。曾获得大学生课外学术科技创新创业竞赛优秀指导教师、数字中国建设峰会“十佳首展成果”、中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛优秀创新创业导师等奖项。
【探索】 基于消费级智能终端的室内定位系统
2012年智能手机市场蓬勃发展，大众迎来移动互联网时代，在移动应用方兴未艾之际，国内外科技巨头纷纷布局移动位置服务，开始攻克最后一公里——室内定位。还是博士研究生的张鹏在导师刘经南院士德指导下，将研究方向聚焦于基于移动智能终端的室内定位系统研发。在团队的支持下，他重点突破了多源室内信号融合难点，开发了一套利用现有布设条件的智能终端定位系统，在2015年加拿大班夫举办的第五届国际室内定位比赛中，张鹏及团队成员凭借该技术战胜了包括三星公司、德国斯图加特大学在内的10余支参赛队获得冠军。
以张鹏为核心技术人员的研发团队，不断突破智能终端定位系统工业化难题，经过迭代完善，在不增加额外硬件，这套智能终端定位系统完全利用现有室内机会信号，可实现定位精度达到1-3m；其中，张鹏开发的众源数据库更新方案为室内定位数据库更新这一痛点提供了解决方案。2016年，张鹏带队参加了“创青春”全国创新创业大赛最终斩获金奖，2021年，该技术成熟度不断提升，成功应用在小天才智能手表，服务千万用户。
【交叉】定位导航解决医学问题
2016年，博士毕业的张鹏进入测绘遥感信息工程国家重点实验室，跟随芬兰科学与人文院院士陈锐志开始博士后研究。陈锐志教授跨医学、工业领域定位研究的丰富经验启发了张鹏灵感。他发现，随着人口老龄化问题的不断凸显，“空巢”老人生活质量保障的需求，催生了医用可穿戴设备的广大市场，当时市面上的医用可穿戴运动量测设备价格高昂、充放电复杂、使用不便，张鹏开始探索将室内定位技术应用于医用可穿戴设备，研发低成本低功耗高精度的可穿戴量测设备，以满足临床医患的迫切需求。
经过几年的探索，张鹏提出了基于人体运动信息的多传感器融合量测算法，使得消费级传感器精度优于1cm成为可能。在湖北省和国家自然基金支持下，张鹏与团队研制了消费级器件的足绑式高精度步态测量系统，一方面，张鹏突破了多传感器融合的消费级步态测量系统器件整体性能提升技术，另一方面，优于1cm的精度体现出较传统医学穿戴装备更为丰富的人体步态信息，配合肌电信号传感器，有望通过步态信息揭示更多的病理现象。张鹏快速的抓住这一交叉研究前沿，与武汉大学中南医院合作，在临床上将该系统用于对运动神经疾病展开研究。2018年张鹏指导团队获得IPIN国际室内定位比赛足绑组冠军，2022年与李由教授等联合研制的WHU-WearTrack小型低功耗可穿戴导航与运动感知系统获得“数字中国”十佳首展成果，被人民日报评论为可为使用者“一键护航”。
步态量测系统
【融合】体内定位建模：测绘遥感的新领域
步态测量系统与运动医学的结合，让张鹏扩宽了研究的视野，他更主动的探求医学与测绘遥感的交叉领域。2019年，在武汉大学的医工结合交流论坛上，张鹏从武汉大学人民医院消化内科董卫国教授团队了解到，临床上，胶囊机器人已成为消化道检查技术发展的新趋势。胶囊机器人作为替代传统胃肠镜的微小型智能工具，具有无创、系统可穿戴、可视化以及覆盖全消化道等优势，是小肠疾病的一线检查方法。但这种无痛、智能的新型检查技术，却面临的一个亟需解决的难题——胶囊机器人在体内的定位。肠道的非刚体特点和脆弱性，对胶囊机器人的精准定位提出了极高的要求。
胶囊机器人消化道定位建模结果
为了实现胶囊机器人精准辅助诊断、靶向给药，将这一技术实现临床应用。陈锐志教授和董卫国教授团队自2019年起，开始了可穿戴设备的胶囊机器人定位的合作研究。张鹏作为这一交叉研究的核心骨干，挑起了体内微空间精准定位技术攻关的重任。三年磨一剑，张鹏在这一空白领域默默耕耘，他从临床需求出发，提出了基于水平姿态角的磁矩矢量确定算法和提出了基于全观测量的非线性联合最小二乘平差算法和改进LM算法，以此为基础研制了一套背心式基于磁传感器阵列的胶囊机器人定位原型系统，简单运动定位精度优于0.6cm，实现了胶囊机器人体内定位的初步成果。相关成果也得到了学界的认可，2023年主持了湖北省重点研发项目“智慧医疗机器人多机协同定位技术研究”。2024年张鹏作为项目组副组长，成功申报获批国家重点研发计划青年科学家项目“体内微空间精准定位与建模关键技术研究”。
【展望】 新起点，新使命
在武汉大学的18年求学工作经历，让张鹏对学校、学生充满了深厚的感情。从一名求知若渴的学生转变为一名肩负重任的教师，他深刻理解到“传道受业解惑”的责任。学科交叉的研究，让他在学生指导中，更注重开拓学生的视野，激发学生的潜能。在他看来，团队合作是交叉学科研究成功的关键，而每一位成员都是不可或缺的宝贵资源。因此，他致力于营造一个开放、包容的工作氛围，鼓励学生们大胆尝试、勇于创新，即使遇到失败也不轻言放弃。通过这种方式，他不仅教会了学生如何面对科研中的困难与挑战，更重要的是，培养了他们面对生活时应有的坚韧不拔的精神。
张鹏和学生在一起
在张鹏心中，个人的努力不仅仅局限于追求科研领域的卓越成就，更重要的是，希望能够通过自己的平台和资源，培养出一批批具有国际视野、创新能力突出的新一代科研人才。这些人才将成为推动国家科技进步、学科前沿探索、以及高等教育机构和研究实验室持续发展的核心动力。在他看来，一个充满活力和支持性的团队环境对于激发成员的创造力至关重要。张鹏热忱地邀请对定位导航、人工智能、可穿戴应用领域感兴趣的学生加入他的团队，共同迎接科学的挑战。在这里，每一位成员都将有机会参与到最前沿的科研项目中去，通过实践学习最新的理论和技术，与团队一起克服难关，分享成功的喜悦。
